Hoće li nam u budućnosti svemirski brodovi stati u džep?- Dhonam Pemba

Pogledaj puno predavanje na: http://ed.ted.com/lessons/will-future-spaceships-fit-in-our-pockets-dhonam-pemba

Kada zamislite raketu, vjerojatno zamišljate ogromni brod koji nosi puno goriva, ljudi i potrepština. Ali što ako sljedeća generacija svemirskih brodova bude dovoljno mala da nam stanu u džep? Dhonam Pemba opisuje budućnost mikrosvemirskih brodova, i kako se znanstvenici u NASAi nadaju koristiti mikropogon kako bi te sitne brodove lansirali van zemljine orbite.

Predavanje Dhonam Pemba, animacija Qa'ed Mai.

Kada zamišljate svemirski brod,
vjerojatno zamišljate nešto ovako,

ili ovako, ili možda ovako.

Što im je zajedničko?

Između ostalog, ogromni su
zato što moraju nositi ljude, gorivo,

razne potrepštine,
znanstvene instrumente,

i, u rijeđim slučajevima,
lasere koji uništavaju planete.

Ali sljedeća generacija svemirskih
brodova može biti puno, puno manja.

Govorimo o stane-ti-u-džep malom.

Zamisilte slanje roja takvih
mikrobrodova u galaksiju.

Mogli bi istraživati udaljene
zvijezde i planete

noseći sofisticirane
elektronske senzore

koji bi mjerili sve
od temperature do kozmičkih zraka.

Možete poslati tisuće takvih

u trošku jedne
misije space shuttlea,

eksponencijalno povećavajuči
količinu podataka

koju bi mogli prikupiti o svemiru.

I oni su individualno potrošni,

što znači da ih možemo poslati
u okoliše

koji su preopasni za raketu ili sondu
koja košta milijune dolara.

Neoliko sotina malih svemirskih brodova
već kruži oko Zemlje,

i slika svemir,

i skuplja podatke o stvarima,

kao što su ponašanje bakterija u
zemljinoj atmosferi

ili magnetni signali koji mogu pomoći
predvidjeti potrese.

Ali zamislite koliko bismo mogli naučiti
kada bi oni letjeli van zemljine orbite.

To je točno ono što organizacije kao NASA
žele napraviti:

poslati mikrobrodove tražiti
naseljive planete

i opisivati astronomske fenomene koje
ne možemo proučavati sa Zemlje.

Ali nešto tako malo ne može nositi
veliki motor i tone goriva,

kako bi se takav brod pokretao?

Za mikrobrod, ispada,
potreban ti je mikropogon.

Na stvarno malim mjerilima

neki od poznatih zakona
fizike nisu primjenjivi,

posebno, svakodnevna Newtonova mehanika
pada u vodu,

a sile koje su inače zanemarive,
postanu moćne.

Te sile uključuju površinsku napetost
i kapilarno djelovanje,

fenomene koji
upravljaju malim stvarima.

Sustav mikropogona može
prikupljati te sile kako bi pokretao brod.

Primjer kako bi to moglo raditi

je mikrofluidičk elektro pogon.

To je tip ionskog pogona,

što znači da ispaljuje nabijene
čestice da napravi zamah.

Jedan takav model razvija se u
NASAinom pogonskom laboratoriju

i ima samo nekoliko centimetara
sa svake strane.

Evo kako radi.

Ta metalna pločica veličine poštanske marke
okovana je stotinama tankih iglica

i premazana metalom koji ima
nisko talište, kao Indij.

Metalna rešetka nalazi se iznad iglica,

i električno polje je postavljeno
između rešetke i pločice.

Kada se pločica ugrije,
Indij se otopi

i kapilarno djelovanje privlači
tekući metal na iglice.

Elektirčno polje vuče
otopljeni metal gore,

dok ga napetost površine vuče dolje,

uzrokujući da se Indij deformira u stožac.

Mali promjer vrhova iglica

omogućuje da električno polje prevlada
površinsku napetost,

a kada se to dogodi,

pozitivno nabijeni ioni ispaljuju se brzinom
od nekoliko desetaka kilometara u sekundi.

Taj mlaz iona pokreće brod
u suprotnom smjeru,

zahvaljujući Newtonovom trećem zakonu.

I dok je jedan ion iznimno
mala čestica,

kombinirana sila toliko njih koji se
odguruju od broda

dovoljna je da stvori
značajno ubrzanje.

I za razliku od ispuha
koji ide iz motora rakete,

ovaj mlaz je puno manji
i puno učinkovitiji što se tiče goriva,

što ga čini prihvatljivijim
za duge misije duboko u svemir.

Ovi sustavi mikropogona
još nisu u potpunosti testirani,

ali neki znanstvenici smatraju
da će omogućiti dovoljno pogona

da se mali brodovi probiju van Zemljine orbite.

Zapravo, predviđaju da će tisuće
mikrobrodova

biti lansirane u sljedećih 10 godina

kako bi skupili podatke o kojima
danas možemo samo sanjati.

I to je mikro - raketna znanost.